JPH0814102A - Layer burning type internal combustion engine - Google Patents
Layer burning type internal combustion engineInfo
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- JPH0814102A JPH0814102A JP6144496A JP14449694A JPH0814102A JP H0814102 A JPH0814102 A JP H0814102A JP 6144496 A JP6144496 A JP 6144496A JP 14449694 A JP14449694 A JP 14449694A JP H0814102 A JPH0814102 A JP H0814102A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、層状燃焼内燃機関に係
り、詳しくは燃焼室内に強いタンブル流を生成させる技
術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stratified combustion internal combustion engine, and more particularly to a technique for generating a strong tumble flow in a combustion chamber.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、自動車用等のガソリンエンジンで
は、HCやCO等の有害排出ガス成分の低減や燃費の向
上等を図るため、混合気の空燃比を理論空燃比(14.7)
より遙かに薄くしたリーンバーン(希薄燃焼)エンジン
が提案されている。リーンバーンエンジンとしては、空
燃比の濃い混合気層(リッチ層)と薄い混合気層(リー
ン層)とを燃焼室内に生成し、リッチ層に点火すること
により、全体として希薄な混合気を着火可能にした層状
燃焼エンジンが有望である。そして、燃焼室内にリッチ
層とリーン層とを生成するために、縦渦流(Vertical V
ortex )、すなわちタンブル流を利用した層状燃焼エン
ジンが既に実用化されている。2. Description of the Related Art In recent years, in gasoline engines for automobiles and the like, in order to reduce harmful exhaust gas components such as HC and CO and improve fuel efficiency, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is changed to the theoretical air-fuel ratio (14.7).
A much leaner lean burn engine has been proposed. As a lean-burn engine, a lean air-fuel mixture is ignited by generating a lean air-fuel mixture layer (rich layer) and a thin air-fuel mixture layer (lean layer) in the combustion chamber and igniting the rich layer. The enabling stratified combustion engine is promising. Then, in order to generate a rich layer and a lean layer in the combustion chamber, a vertical vortex (Vertical V
Ortex), that is, a stratified combustion engine using a tumble flow has already been put into practical use.
【0003】図26,図27には、この種の層状燃焼エ
ンジンの一例の要部を概略的に示してある。同図に示し
たように、このエンジンは、シリンダヘッド101に形
成された吸気側斜面102と排気側斜面103とにより
画成されたペントルーフ型の燃焼室104を有してお
り、更に燃焼室104への吸気が吸気側斜面102に開
口した一対の吸気ポート105,106から行われる吸
気2弁エンジンとなっている。燃料噴射弁107は一方
の吸気ポート105にのみ設けられており、この吸気ポ
ート105からは比較的リッチな混合気が燃焼室104
内に流入し、他方の吸気ポート106からは空気のみが
流入する。また、排気側斜面103には、燃料噴射弁1
07を備えた吸気ポート105に対向した位置に点火プ
ラグ108が配設される一方、他方の吸気ポート106
に対向した位置に排気ポート109が開口している。図
中、110は吸気バルブ、111は排気バルブ、112
はシリンダブロック113に形成されたシリンダボア1
14内を上下動するピストンである。26 and 27 schematically show the main parts of an example of a stratified combustion engine of this type. As shown in the figure, this engine has a pent roof type combustion chamber 104 defined by an intake side slope 102 and an exhaust side slope 103 formed in a cylinder head 101, and further the combustion chamber 104. The intake is a two-valve engine in which the intake is performed from a pair of intake ports 105 and 106 that are opened to the intake side slope 102. The fuel injection valve 107 is provided only on one intake port 105, and a relatively rich air-fuel mixture is supplied from the intake port 105 to the combustion chamber 104.
Only the air flows in from the other intake port 106. Further, on the exhaust side slope 103, the fuel injection valve 1
The spark plug 108 is arranged at a position facing the intake port 105 provided with 07, while the other intake port 106 is provided.
The exhaust port 109 is opened at a position opposed to. In the figure, 110 is an intake valve, 111 is an exhaust valve, 112
Is a cylinder bore 1 formed in the cylinder block 113.
It is a piston which moves up and down in the inside of 14.
【0004】このエンジンでは、吸気行程においてピス
トン112が下降し始めると、図示しない吸気マニホー
ルドから両吸気ポート105,106を経て、リッチな
混合気と空気とがそれぞれ燃焼室104内に負圧吸引さ
れる。流入した混合気と空気とは、各吸気ポート10
5,106の延長線上のシリンダボア114の内壁に沿
って流れ、これにより燃焼室104内には混合気のタン
ブル流Fmと空気のタンブル流Faとが生成される。こ
れらタンブル流Fm,Faが圧縮行程においても保存さ
れた場合、点火プラグ108の周囲にはリッチ層を形成
する混合気のタンブル流Fmが流れることになり、良好
な着火が得られて、総体としてリーンな空燃比での燃焼
が可能となる。尚、タンブル流Fm,Faの主体は、吸
気ポート105,106の上部から流れ込んだ吸気流で
ある。In this engine, when the piston 112 begins to descend in the intake stroke, a rich air-fuel mixture and air are sucked into the combustion chamber 104 under negative pressure from an intake manifold (not shown) through both intake ports 105 and 106. It The air-fuel mixture and the air that have flowed into each intake port 10
5, 106 flows along the inner wall of the cylinder bore 114 on the extension line of 5, 106, whereby a tumble flow Fm of air-fuel mixture and a tumble flow Fa of air are generated in the combustion chamber 104. When these tumble flows Fm and Fa are preserved even in the compression stroke, the tumble flow Fm of the air-fuel mixture forming the rich layer flows around the spark plug 108, and good ignition is obtained, and as a whole. Combustion with a lean air-fuel ratio becomes possible. The main constituents of the tumble flows Fm and Fa are the intake flows flowing from the upper portions of the intake ports 105 and 106.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した層
状燃焼エンジンでも、燃焼室104内でのタンブル流F
m,Faの強弱により、希薄燃焼が成立しなくなること
があった。すなわち、タンブル流Fm,Faが強い場合
にはその旋回軸方向の流れが殆どなく、これによりリッ
チ層とリーン層とが分離されるのであるが、タンブル流
Fm,Faが弱い場合には旋回軸方向にも流れが発生
し、層の分離が不安定なものとなる。その結果、旋回中
に混合気のタンブル流Fmと空気のタンブル流Faとが
次第に混ざり合い、点火プラグ108の近傍に至ると、
空燃比が安定燃焼限界や失火限界を超えて希薄になって
しまうのである。したがって、確実な層状燃焼を行わせ
るには、強いタンブル流Fm,Faを生成させなければ
ならず、吸気ポート105,106の上部から燃焼室1
04への吸気流を増加させるべく、タンブル比と流量係
数とを共に高める必要があった。In the stratified combustion engine described above, the tumble flow F in the combustion chamber 104 is also increased.
Depending on the strength of m and Fa, lean combustion may not be established. That is, when the tumble flows Fm and Fa are strong, there is almost no flow in the swirling axis direction, and the rich layer and the lean layer are separated by this, but when the tumble flows Fm and Fa are weak, the swirling axis is weak. Flow also occurs in the direction, and the separation of the layers becomes unstable. As a result, during the swirling, the tumble flow Fm of the air-fuel mixture and the tumble flow Fa of the air are gradually mixed with each other and reach the vicinity of the spark plug 108.
The air-fuel ratio exceeds the stable combustion limit and the misfire limit and becomes lean. Therefore, in order to perform reliable stratified combustion, the strong tumble flows Fm and Fa must be generated, and the combustion chamber 1 from the upper portions of the intake ports 105 and 106.
It was necessary to increase both the tumble ratio and the flow coefficient in order to increase the intake flow to 04.
【0006】ところが、従来の吸気マニホールドから吸
気ポートまでの吸気通路の断面は概ね円形あるいは楕円
形であり、エンジン形式によっては流量係数が低下する
ことが多かった。例えば、V型エンジンでは、吸気をV
バンクの間から行うものが一般的であるが、この場合、
垂直に下りてきた吸気マニホールドは大きく湾曲した
後、両バンクのシリンダヘッドに形成された吸気ポート
に接続する。この際、マニホールドの湾曲部では、吸気
流の主たる部分(吸気主流)は遠心力により外側(すな
わち、曲げ外半部)を流れることになるため、通路断面
が円形や楕円形であると、その流通が円滑に行われず流
量係数が低下がもたらされていた。However, the cross section of the conventional intake passage from the intake manifold to the intake port is generally circular or elliptical, and the flow coefficient often decreases depending on the engine type. For example, in a V-type engine,
Generally done from between banks, in this case,
The intake manifold descending vertically is largely curved and then connected to the intake ports formed in the cylinder heads of both banks. At this time, in the curved portion of the manifold, the main part of the intake flow (the main intake flow) flows to the outside (that is, the outer half of the bend) by the centrifugal force, so that if the passage cross section is circular or elliptical, The distribution was not smooth and the flow coefficient was lowered.
【0007】本発明は、上記状況に鑑みなされたもの
で、吸気主流の流れを円滑にして流量係数を向上させ、
もって強いタンブル流の生成を可能にした層状燃焼内燃
機関を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above situation, and improves the flow coefficient by smoothing the flow of the intake main flow.
An object of the present invention is to provide a stratified combustion internal combustion engine that enables generation of a strong tumble flow.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】そこで、この課題を解決
するために、本発明の請求項1の内燃機関では、湾曲部
を有する吸気通路を備えた層状燃焼内燃機関において、
該湾曲部における曲げ外半部の断面積を曲げ内半部の断
面積よりも大きく設定した。また、本発明の請求項2で
は、請求項1の内燃機関において、前記湾曲部を複数形
成すると共に、下流側の湾曲部の下流に連続して前記内
燃機関の燃焼室に略直線的に連通する直線部を形成し、
更に当該湾曲部の外半部に連続する当該直線部の一半部
の断面積を湾曲部の内半部に連続する他半部の断面積よ
り大きく設定した。In order to solve this problem, therefore, in an internal combustion engine according to claim 1 of the present invention, in a stratified combustion internal combustion engine provided with an intake passage having a curved portion,
The cross-sectional area of the bending outer half of the curved portion was set larger than that of the inner bending half. According to a second aspect of the present invention, in the internal combustion engine of the first aspect, the plurality of curved portions are formed and communicated with the combustion chamber of the internal combustion engine substantially linearly continuously downstream of the curved portion on the downstream side. Form a straight line part to
Further, the cross-sectional area of one half of the straight portion continuous with the outer half of the curved portion is set larger than the cross-sectional area of the other half continuous with the inner half of the curved portion.
【0009】また、本発明の請求項3では、請求項2の
内燃機関において、前記下流側の湾曲部と前記直線部と
の境界を、前記内燃機関のシリンダヘッドに形成された
吸気ポート内に位置させた。また、本発明の請求項4で
は、請求項2または3の内燃機関において、前記内燃機
関がVバンク間に吸気通路を有するV型であり、前記湾
曲部の上流側のものを当該Vバンクを略二等分する仮想
平面に沿って形成した。According to a third aspect of the present invention, in the internal combustion engine of the second aspect, the boundary between the curved portion on the downstream side and the straight portion is inside an intake port formed in a cylinder head of the internal combustion engine. Positioned. According to a fourth aspect of the present invention, in the internal combustion engine according to the second or third aspect, the internal combustion engine is a V type having an intake passage between V banks, and the upstream side of the curved portion is the V bank. It was formed along an imaginary plane that divides it into two substantially equal parts.
【0010】[0010]
【作用】本発明の請求項1の内燃機関では、湾曲部にお
ける曲げ外半部の断面積を曲げ内半部の断面積よりも大
きく設定したため、遠心力により曲げ外半部に寄った吸
気主流が円滑に流通する。したがって、流量係数の低下
が防止され、強力なタンブル流が生成される。In the internal combustion engine according to claim 1 of the present invention, since the cross-sectional area of the bending outer half portion in the bending portion is set to be larger than the cross-sectional area of the bending inner half portion, the intake main flow that is close to the bending outer half portion by centrifugal force is set. Will be distributed smoothly. Therefore, the reduction of the flow coefficient is prevented and a strong tumble flow is generated.
【0011】また、請求項2の内燃機関では、複数の湾
曲部の下流に燃焼室に連通する直線部が連続したものに
おいて、湾曲部の外半部に連続する直線部の一半部の断
面積を湾曲部の内半部に連続する他半部の断面積より大
きくしたため、複数の湾曲部のそれぞれ外半部を流通し
た吸気主流が、直線部においても円滑に流通して燃焼室
に流入する。Further, in the internal combustion engine of claim 2, in the case where the straight line portion communicating with the combustion chamber is continuous downstream of the plurality of bending portions, the cross-sectional area of one half portion of the straight line portion continuous with the outer half portion of the bending portion. Is larger than the cross-sectional area of the other half continuous with the inner half of the curved portion, the main intake air flowing through the outer half of each of the plurality of curved portions smoothly flows into the combustion chamber even in the straight portion. .
【0012】また、請求項3の内燃機関では、下流側の
湾曲部と直線部との境界を吸気ポート内に位置させたた
め、V型エンジンのように吸気マニホールド用のスペー
スが少ないものに対しても、無理なく湾曲部を設けるこ
とができる。また、請求項4の内燃機関では、V型エン
ジンにおいて、Vバンクを略二等分する仮想平面に沿っ
て上流側の湾曲部を形成したため、吸気通路の形状を両
バンクで対称とすることが可能となる。Further, in the internal combustion engine of the third aspect, since the boundary between the curved portion and the straight portion on the downstream side is located in the intake port, the internal combustion engine has a small space for the intake manifold such as the V-type engine. However, the curved portion can be provided without difficulty. Further, in the internal combustion engine according to claim 4, in the V-type engine, the curved portion on the upstream side is formed along the virtual plane that divides the V bank into two substantially equal parts, so that the shape of the intake passage can be symmetrical in both banks. It will be possible.
【0013】[0013]
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の一実施例を
詳細に説明する。図1は、本発明を採用したV型エンジ
ンの後面図であり、図中の符号1はエンジンの全体を示
し,2は吸気マニホールドを示している。この図に示す
ように、吸気マニホールド2はエンジン1のVバンク間
に配置されており、その左右ブランチ3,4は、Vバン
クを二等分した仮想平面Sに沿って垂直に下りながら左
右に湾曲した後、左右バンクのシリンダヘッド5,6に
接続している。図中、7は右バンクのシリンダヘッド6
の上部に設置されたサージチャンバであり、吸気管8を
介して吸気マニホールド2に接続している。また、9は
ピストンであり、コネクティングロッド10を介してク
ランクシャフト11に連結され、シリンダブロック12
に形成されたシリンダボア12a内を上下動する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a rear view of a V-type engine adopting the present invention. In the figure, reference numeral 1 indicates the entire engine, and 2 indicates an intake manifold. As shown in this figure, the intake manifold 2 is arranged between the V banks of the engine 1, and the left and right branches 3 and 4 thereof are vertically descending along a virtual plane S that bisects the V bank and are left and right. After being bent, it is connected to the cylinder heads 5 and 6 of the left and right banks. In the figure, 7 is the cylinder head 6 of the right bank
Is a surge chamber installed in the upper part of the, and is connected to the intake manifold 2 via the intake pipe 8. Further, 9 is a piston, which is connected to a crankshaft 11 via a connecting rod 10 and has a cylinder block 12
It moves up and down in the cylinder bore 12a formed in.
【0014】図2(図1中のII部拡大斜視図),図3
(図2中のIII 矢視図),図4(図2中のIV矢視図)に
示したように、本実施例のエンジン1も、前述した従来
のものと同様に、シリンダヘッド6に形成された吸気側
斜面13と排気側斜面14とにより画成されたペントル
ーフ型の燃焼室15を有しているが、吸気バルブ16と
排気バルブ17とをそれぞれ一対ずつ有する4バルブ型
となっている。FIG. 2 (enlarged perspective view of section II in FIG. 1), FIG.
As shown in FIG. 2 (a view from the arrow III in FIG. 2) and FIG. 4 (a view from the arrow IV in FIG. 2), the engine 1 of this embodiment also has a cylinder head 6 in the same manner as the conventional one described above. Although it has a pentroof type combustion chamber 15 defined by the formed intake side slope 13 and exhaust side slope 14, it is a four valve type having an intake valve 16 and an exhaust valve 17 in pairs. There is.
【0015】シリンダヘッド6には、燃焼室15に吸気
マニホールド2からの吸気を導入する吸気ポート18が
形成されているが、この吸気ポート18はその途中で左
右吸気ポート部19,20に分岐するサイアミーズポー
トである。また、吸気バルブ16は、吸気側斜面13に
形成された両吸気ポート部19,20の開口部にそれぞ
れ配設されており、図示しない動弁機構に駆動されて、
両吸気ポート部19,20と燃焼室15とを連通・遮断
する。図3中、21は吸気バルブ16に当接してシール
を行う吸気側バルブシートである。The cylinder head 6 is formed with an intake port 18 for introducing intake air from the intake manifold 2 into the combustion chamber 15. The intake port 18 branches into left and right intake port portions 19 and 20 in the middle thereof. This is Siamese Port. Further, the intake valves 16 are respectively disposed in the openings of both intake port portions 19 and 20 formed on the intake side slope 13, and are driven by a valve operating mechanism (not shown),
Both the intake port portions 19 and 20 and the combustion chamber 15 are communicated / blocked. In FIG. 3, reference numeral 21 is an intake side valve seat that abuts the intake valve 16 and seals it.
【0016】一方、シリンダヘッド6には、図示しない
排気マニホールドへの排気を行うための排気ポート22
が形成されているが、この排気ポート22もその途中で
左右の排気ポート部23,24が一体化するサイアミー
ズポートである。そして、排気バルブ17は、排気側斜
面14に形成された両排気ポート部23,24の開口部
にそれぞれ配設されており、吸気バルブ16と同様に、
図示しない動弁機構に駆動されて、両排気ポート部2
3,24と燃焼室15とを連通・遮断する。図中、25
は、排気バルブ17に当接してシールを行う排気側バル
ブシートであり、26,27は、それぞれ吸・排気バル
ブ16,17を案内するステムガイドである。On the other hand, the cylinder head 6 has an exhaust port 22 for exhausting to an exhaust manifold (not shown).
The exhaust port 22 is also a Siamese port in which the left and right exhaust port portions 23 and 24 are integrated in the middle. The exhaust valve 17 is disposed in the openings of both the exhaust port portions 23 and 24 formed on the exhaust side slope 14, and like the intake valve 16,
Both exhaust port portions 2 are driven by a valve operating mechanism (not shown).
3, 24 and the combustion chamber 15 are connected and disconnected. 25 in the figure
Is an exhaust side valve seat that abuts and seals the exhaust valve 17, and 26 and 27 are stem guides that guide the intake and exhaust valves 16 and 17, respectively.
【0017】シリンダ軸線LCを含んで燃焼室15を吸
気側と排気側とに画成する仮想平面FC(図2中に破線
で示す)を設定した場合、当然のことながら、両吸気ポ
ート部19,20は仮想平面FCの吸気側に開口し、両
排気ポート部23,24は仮想平面FCの排気側に開口
している。また、燃焼室15の略中央頂部には、混合気
の着火手段である点火プラグ30が配設される一方、吸
気マニホールド2の下流側端部の上部中央には、燃料供
給手段である燃料噴射弁31が取り付けられて吸気ポー
ト18の中心部に向けて霧化した燃料を噴射する。When a virtual plane FC (indicated by a broken line in FIG. 2) which defines the combustion chamber 15 on the intake side and the exhaust side including the cylinder axis LC is set, the intake port portions 19 are naturally provided. , 20 open on the intake side of the virtual plane FC, and both exhaust port portions 23, 24 open on the exhaust side of the virtual plane FC. Further, a spark plug 30 which is a means for igniting an air-fuel mixture is arranged at a substantially central top portion of the combustion chamber 15, while a fuel injection means which is a fuel supply means is provided at an upper center of a downstream end portion of the intake manifold 2. A valve 31 is attached to inject atomized fuel toward the center of the intake port 18.
【0018】図4に示したように、左右吸気ポート部1
9,20の軸心線LA,LBは互いに平行しており、吸
気流も左右に分岐したまま燃焼室15に平行かつ直線的
に流入する。吸気行程において、ピストン9の下降に伴
って燃焼室15に流入したこれら吸気流は、図2に示し
たように、燃焼室天井面を形成するシリンダヘッド6の
下面に沿って仮想平面FCの排気側に流れた後、シリン
ダボア12aの排気側内壁面に沿って下降する。次い
で、これら吸気流はピストン9の上面を吸気側に向かっ
て流れた後、シリンダボア12aの吸気側内壁面に沿っ
て上昇し、シリンダヘッド6の下面の流れに合流する。
これにより、燃焼室15内には、吸気流の縦方向の渦
流、すなわち、タンブルが生成されることになる。As shown in FIG. 4, the left and right intake port portions 1
The axes LA and LB of the shafts 9 and 20 are parallel to each other, and the intake air flow also flows into the combustion chamber 15 in parallel and linearly while being branched left and right. In the intake stroke, these intake flows that have flown into the combustion chamber 15 as the piston 9 descends, as shown in FIG. 2, along the lower surface of the cylinder head 6 that forms the combustion chamber ceiling surface, and is exhausted in a virtual plane FC. After flowing to the side, it descends along the inner wall surface on the exhaust side of the cylinder bore 12a. Next, these intake flows flow along the upper surface of the piston 9 toward the intake side, then rise along the inner wall surface of the cylinder bore 12a on the intake side, and join with the flow on the lower surface of the cylinder head 6.
As a result, a vertical vortex of the intake air flow, that is, a tumble is generated in the combustion chamber 15.
【0019】一方、吸気ポート18には、左右吸気ポー
ト部19,20を、それぞれの軸心線LA,LBに沿っ
て、中央通路33と側方通路34とに区画する一対の隔
壁35が形成されている。前述したように、燃料噴射弁
31は吸気ポート18の中心部に向けて燃料を噴射する
ため、噴射された燃料はその大部分が両吸気ポート部1
9、20の中央通路33に導入される。On the other hand, the intake port 18 is formed with a pair of partition walls 35 that divide the left and right intake port portions 19, 20 into a central passage 33 and a side passage 34 along the respective axial center lines LA, LB. Has been done. As described above, since the fuel injection valve 31 injects fuel toward the center of the intake port 18, most of the injected fuel is in both intake port portions 1.
It is introduced into the central passage 33 of 9, 20.
【0020】以上の構成を採ったことにより、燃焼室1
5内には、中央通路33からは比較的リッチな混合気の
タンブル流Fmが導入される一方、両側方通路34から
は殆ど燃料を含まないタンブル流Faが導入されること
になる。これらのタンブル流Fm,Faは、互いに略平
行でかつ同一の方向に旋回するため、圧縮行程において
も燃焼室15内で保存される。By adopting the above configuration, the combustion chamber 1
A tumble flow Fm of a relatively rich air-fuel mixture is introduced into the chamber 5 from the central passage 33, while a tumble flow Fa containing almost no fuel is introduced from both side passages 34. Since these tumble flows Fm and Fa swirl in substantially parallel to each other and in the same direction, they are stored in the combustion chamber 15 even in the compression stroke.
【0021】尚、本実施例では、以下、順に説明するよ
うに、各構成要素がそれぞれに特徴を有している。先
ず、図2,図3,図5,図6を参照し、ピストン9の頂
面形状について説明する。これらの図に示されたよう
に、ピストン9の頂面40には、仮想平面FCの吸気側
に頂点を有する隆起部44が突設されている。隆起部4
4の仮想平面FC側の斜面vf1は、平坦な頂面40に
滑らかに連続するように形成されている。また隆起部4
4の斜面vf1は、仮想平面FCと平行な断面がピスト
ン9の頂面34の基準面と平行な直線となるように形成
されている。つまり、この隆起部44の斜面vf1は、
吸気行程において、タンブル流Fm,Faがピストン9
の頂面44からシリンダボア12aの内面に方向を変え
るときに、互いに混ざり合うことなく、きれいな層状化
を保つように形成されている。In this embodiment, each constituent element has its own characteristic, as will be described below in order. First, the shape of the top surface of the piston 9 will be described with reference to FIGS. 2, 3, 5, and 6. As shown in these drawings, the top surface 40 of the piston 9 is provided with a raised portion 44 having a vertex on the intake side of the virtual plane FC. Ridge 4
The slope vf1 on the virtual plane FC side of No. 4 is formed so as to smoothly continue to the flat top surface 40. Also raised part 4
The inclined surface vf1 of No. 4 is formed such that the cross section parallel to the virtual plane FC is a straight line parallel to the reference plane of the top surface 34 of the piston 9. That is, the slope vf1 of the raised portion 44 is
In the intake stroke, the tumble flows Fm and Fa are transferred to the piston 9
When the direction is changed from the top surface 44 to the inner surface of the cylinder bore 12a, they are formed so as not to mix with each other and to maintain a clean layered structure.
【0022】また、隆起部44の外側斜面vf2は、ピ
ストン9が圧縮行程の上死点近傍にあるときに、燃焼室
15の天井と協動してスキッシュSFを発生し、タンブ
ル流Fm,Faに細かな乱れが生じるように形成されて
いる。更に、隆起部44の外側斜面vf2には、吸気弁
16との干渉を防止するバルブリセス45が設けられて
いる。これにより、上死点で吸気弁16が排気弁17と
オーバラップして開弁していても、ピストン9が吸気弁
16と干渉せずに圧縮比の高い上死点位置を保つことが
できる。When the piston 9 is near the top dead center of the compression stroke, the outer slope vf2 of the raised portion 44 cooperates with the ceiling of the combustion chamber 15 to generate the squish SF, and the tumble flows Fm, Fa. It is formed so that a slight disorder occurs in the. Further, a valve recess 45 that prevents interference with the intake valve 16 is provided on the outer slope vf2 of the raised portion 44. Accordingly, even if the intake valve 16 overlaps the exhaust valve 17 and opens at the top dead center, the piston 9 can maintain the top dead center position with a high compression ratio without interfering with the intake valve 16. .
【0023】次に、左右吸気ポート部19,20に形成
された隔壁35について説明する。隔壁35は、図7に
示したように、その下流側端部が吸気バルブ16の近傍
まで延設されている。正確には、吸気バルブ16の傘部
16aやバルブステム16b等と接触しないように、こ
れらと所定の隙間をもって形成されており、吸気バルブ
16の作動には何ら影響を及ぼさない。また、隔壁35
は、前述したように、左右吸気ポート部19,20の軸
心線LA,LBに略沿った位置に形成されているため、
両吸気ポート部19,20内を流通する吸気流がより整
流された状態で燃焼室15に流入する。Next, the partition wall 35 formed on the left and right intake port portions 19, 20 will be described. As shown in FIG. 7, the partition wall 35 has its downstream end portion extended to the vicinity of the intake valve 16. To be precise, the intake valve 16 is formed with a predetermined gap so as not to come into contact with the umbrella portion 16a and the valve stem 16b of the intake valve 16 and has no influence on the operation of the intake valve 16. Also, the partition wall 35
Is formed at a position substantially along the axial center lines LA, LB of the left and right intake port portions 19, 20, as described above.
The intake air flowing through both intake port portions 19 and 20 flows into the combustion chamber 15 in a more rectified state.
【0024】また、図8に示したように、隔壁35の上
流側端部と下流側端部とは共に凸状曲面に形成され、吸
気流の整流効果が向上すると共に、製造の容易化も図ら
れている。すなわち、端部が凸状曲面であるために吸気
流の流体抵抗が軽減する一方、鋳造によりシリンダヘッ
ド6内に吸気ポート18を形成する場合、隔壁35に対
応する鋳型(中子)の抜けが良好になり、鋳型の寿命や
生産性が向上するのである。Further, as shown in FIG. 8, both the upstream side end and the downstream side end of the partition wall 35 are formed in a convex curved surface to improve the effect of rectifying the intake air flow and facilitate the manufacture. Has been planned. That is, since the end portion has the convex curved surface, the fluid resistance of the intake air flow is reduced, while when the intake port 18 is formed in the cylinder head 6 by casting, the mold (core) corresponding to the partition wall 35 is removed. This improves the life of the mold and improves the productivity.
【0025】次に、燃料噴射弁31の配置と、隔壁35
との関係について説明する。先に説明したように、燃料
噴射弁31は、吸気マニホールド2の下流側端部に取付
けられ、吸気ポート18の上流側からその中心部に向け
て燃料を噴射する。この燃料噴射弁31は、吸気行程に
合わせて燃料を噴射する独立噴射型であり、図8に示し
たように、霧状の燃料をその軸線LIを中心とする扇状
の範囲に噴射する。一方、吸気ポート18から分岐した
左右吸気ポート部19,20は、隔壁35により中央通
路33と側方通路34とに分離されているため、図8に
示したように、側方通路34は燃料の噴射範囲から外れ
ることになる。したがって、燃焼室15には、両中央通
路33から比較的リッチな混合気が流入する一方、左右
の側方通路からは殆ど空気のみが流入することになる。Next, the arrangement of the fuel injection valve 31 and the partition wall 35
The relationship with is explained. As described above, the fuel injection valve 31 is attached to the downstream end of the intake manifold 2 and injects fuel from the upstream side of the intake port 18 toward the center thereof. This fuel injection valve 31 is an independent injection type that injects fuel in accordance with the intake stroke, and as shown in FIG. 8, injects atomized fuel into a fan-shaped range centered on its axis LI. On the other hand, since the left and right intake port portions 19 and 20 branched from the intake port 18 are separated into the central passage 33 and the side passages 34 by the partition wall 35, as shown in FIG. Will be out of the injection range. Therefore, a relatively rich air-fuel mixture flows into the combustion chamber 15 from both central passages 33, while almost only air flows from the left and right side passages.
【0026】以上の構成により、燃焼室15内には、中
央の混合気の層と左右の空気の層とに分離し、且つ整流
された状態で吸入気が導入されることになる。そして、
これらの吸入気から、図2に示したように、3本のタン
ブル流、すなわち、中央部を流れる混合気のタンブル流
Fmと、その左右を流れる空気のタンブル流Faとが生
成されることになる。With the above construction, the intake air is introduced into the combustion chamber 15 in a state in which it is separated into the central air-fuel mixture layer and the left and right air layers and is rectified. And
As shown in FIG. 2, three tumble flows, that is, the tumble flow Fm of the air-fuel mixture flowing in the central portion and the tumble flow Fa of air flowing to the left and right of the air are generated from these intake air. Become.
【0027】次に、吸気バルブ16と隔壁35との関係
について、説明する。図8に示したように、本実施例で
は、左右隔壁35の中心線(すなわち、左右吸気ポート
部19,20の軸心線LA,LB)上に吸気バルブ16
の軸心が位置する一方、隔壁35の厚みtがバルブステ
ム16bの径dより小さく形成されている。したがっ
て、隔壁35の内側面は、バルブステム16bの表面に
対して側方通路34側に偏倚した形となっている。これ
により、隔壁35の内側面に沿った混合気の流れが図中
の矢印Pのように更に中央側に寄り、その拡散が防止さ
れることになる。したがって、燃焼室15内での混合気
のタンブル流Fmの密度も高くなり、点火プラグ30に
よる着火がより確実に行われるようになる。Next, the relationship between the intake valve 16 and the partition wall 35 will be described. As shown in FIG. 8, in the present embodiment, the intake valve 16 is located on the center line of the left and right partition walls 35 (that is, the axial center lines LA and LB of the left and right intake port portions 19 and 20).
While the axial center of is located, the thickness t of the partition wall 35 is formed smaller than the diameter d of the valve stem 16b. Therefore, the inner surface of the partition wall 35 is biased toward the side passage 34 side with respect to the surface of the valve stem 16b. As a result, the flow of the air-fuel mixture along the inner surface of the partition wall 35 is further shifted to the center side as indicated by an arrow P in the figure, and its diffusion is prevented. Therefore, the density of the tumble flow Fm of the air-fuel mixture in the combustion chamber 15 also increases, and the ignition by the spark plug 30 can be performed more reliably.
【0028】次に、吸気マニホールド2および吸気ポー
ト18の断面形状について、図3および図9〜図16を
参照して説明する。図3に示したように、吸気マニホー
ルド2の左ブランチ3(以下、単に吸気マニホールドと
称す)内に形成された通路50と、左バンクの吸気ポー
ト18とにより、吸気管8と燃焼室15とを連通する吸
気通路が形成されている。吸気通路は、左ブランチ3の
吸気管8側に形成された上流湾曲部51と、上流湾曲部
51に連続して左ブランチ3から吸気ポート18にかけ
て形成された下流湾曲部52と、下流湾曲部52に連続
して吸気ポート18と燃焼室15とを略直線的に連通す
る直線部53とからなっている。図3中では、上流湾曲
部51は吸気流れ方向で時計回りに形成され、下流湾曲
部52は同じく反時計回りに形成されている。Next, sectional shapes of the intake manifold 2 and the intake port 18 will be described with reference to FIGS. 3 and 9 to 16. As shown in FIG. 3, the intake pipe 8 and the combustion chamber 15 are formed by the passage 50 formed in the left branch 3 of the intake manifold 2 (hereinafter simply referred to as the intake manifold) and the intake port 18 of the left bank. An intake passage that communicates with each other is formed. The intake passage includes an upstream curved portion 51 formed on the intake pipe 8 side of the left branch 3, a downstream curved portion 52 continuous from the upstream curved portion 51 from the left branch 3 to the intake port 18, and a downstream curved portion. A straight line portion 53 that connects the intake port 18 and the combustion chamber 15 to each other in a substantially straight line is formed continuously with 52. In FIG. 3, the upstream curved portion 51 is formed clockwise in the intake air flow direction, and the downstream curved portion 52 is also formed counterclockwise.
【0029】さて、本実施例では、上流湾曲部51にお
ける吸気通路の断面が、図9(図3中のIX−IX断面
図),図10(図3中のX−X断面図),図11(図3
中のXI−XI断面図),図12(図3中のXII −XII 断面
図)に示したように、真円から曲げ外半部の断面積が大
きい正立台形に滑らかに変化している。また、下流湾曲
部52における吸気通路の断面は、図13(図3中のXI
II−XIII断面図), 図14(図3中のXIV −XIV 断面
図),図15(図3中のXV−XV断面図),図16(図3
中のXVI −XVI 断面図)に示したように、正立台形から
曲げ外半部の断面積が大きい倒立台形に滑らかに変化し
た後、分岐後は更に一対の逆三角形に滑らかに変化して
いる。In the present embodiment, the cross section of the intake passage in the upstream curved portion 51 is shown in FIG. 9 (IX-IX sectional view in FIG. 3), FIG. 10 (XX sectional view in FIG. 3), and FIG. 11 (Fig. 3
XI-XI cross-section) and Figure 12 (XII-XII cross-section in Figure 3), it smoothly changes from a perfect circle to an upright trapezoid in which the cross-sectional area of the outer half of the bend is large. . The cross section of the intake passage in the downstream curved portion 52 is shown in FIG. 13 (XI in FIG. 3).
II-XIII sectional view), FIG. 14 (XIV-XIV sectional view in FIG. 3), FIG. 15 (XV-XV sectional view in FIG. 3), FIG. 16 (FIG. 3
As shown in (XVI-XVI cross-section) in the figure, after it smoothly changes from an upright trapezoid to an inverted trapezoid with a large cross-sectional area of the outer half of the bend, it smoothly changes to a pair of inverted triangles after branching. There is.
【0030】したがって、本実施例のエンジン1では、
吸気行程において、クランクシャフト11の回転に伴っ
てピストン9が下降すると、図17に矢印で示したよう
な経路をとって、吸気主流Fが燃焼室15内に負圧吸引
される。すなわち、吸気主流1は、吸気管8から吸気マ
ニホールド3に流入して上流湾曲部51にかかると、遠
心力の作用により中心部から外れ、次第に外半部側を流
れるようになる。この際、上述したように、上流湾曲部
51における吸気通路の断面が真円から正立台形に滑ら
かに変化しているため、吸気主流Fは抵抗なく流れ、流
量の低下が生じない。Therefore, in the engine 1 of this embodiment,
In the intake stroke, when the piston 9 descends along with the rotation of the crankshaft 11, the intake main flow F is sucked into the combustion chamber 15 at a negative pressure through the path shown by the arrow in FIG. That is, when the intake mainstream 1 flows into the intake manifold 3 from the intake pipe 8 and is applied to the upstream curved portion 51, the intake mainstream 1 is separated from the central portion by the action of centrifugal force and gradually flows to the outer half side. At this time, as described above, since the cross section of the intake passage in the upstream curved portion 51 changes smoothly from a perfect circle to an upright trapezoid, the intake main flow F flows without resistance and the flow rate does not decrease.
【0031】次に、吸気マニホールド3内の通路50か
ら吸気ポート18において、上流湾曲部51から下流湾
曲部52に移行すると、吸気主流Fは、これも遠心力の
作用により、次第に下流湾曲部52の外半部側を流れる
ようになる。この際も、上流湾曲部51における吸気通
路の断面が正立台形から倒立台形に滑らかに変化してい
るため、吸気主流Fは抵抗なく流れ、流量の低下が生じ
ない。尚、新気には、この時点で燃料噴射弁31から燃
料が噴射され、隔壁35により分離されて、混合気層と
空気層とになった吸気主流Fは、次に下流湾曲部52に
おいて二股に分岐するが、ここでも吸気通路の断面が逆
三角形となっているため、流量が維持された状態で、直
線部53を経て、吸気バルブ16の上方から燃焼室15
内に流入する。その結果、燃焼室15内には大量の吸気
主流Fが吸入され、強いタンブル流Fm,Faが生成さ
れる。Next, in the intake port 18 from the passage 50 in the intake manifold 3, when the upstream curved portion 51 is shifted to the downstream curved portion 52, the intake main flow F is gradually reduced by the action of the centrifugal force. It comes to flow on the outer half side. Also at this time, since the cross section of the intake passage in the upstream curved portion 51 changes smoothly from the upright trapezoid to the inverted trapezoid, the main intake air flow F flows without resistance and the flow rate does not decrease. Incidentally, in the fresh air, the fuel is injected from the fuel injection valve 31 at this time, and the intake main flow F separated into the mixture layer and the air layer by the partition wall 35 is then bifurcated at the downstream curved portion 52. However, since the cross section of the intake passage is also an inverted triangle here, the flow rate is maintained, and the combustion chamber 15 flows from above the intake valve 16 via the straight portion 53.
Flows into. As a result, a large amount of intake main flow F is sucked into the combustion chamber 15, and strong tumble flows Fm and Fa are generated.
【0032】つまり、吸気ポート部19,20の下流部
分では、上半部の方が下半部に対して拡幅されているた
め、吸気主流Fが通過することも相俟って、流量は上半
部の方が下半部よりも当然に大きくなる。他方、吸気弁
16が開いたときには、図8に示したように、タンブル
流Fm,Faを増長する流れの成分aと、タンブル流F
m,Faを抑制する流れの成分bとが存在する。したが
って、吸気ポート部19,20の下流では、流量は上半
部の方が下半部よりも大きくなることにより、タンブル
流Fm,Faをより強いものにすることができる。しか
も、流れの成分aに関しては、タンブル流Fm,Faの
向きと同一であるため、流れの成分aに対する流通抵抗
が極めて小さく、全体としての流量も大幅に増加でき
る。In other words, in the downstream portion of the intake port portions 19 and 20, the upper half portion is wider than the lower half portion, so that the intake main flow F also passes and the flow rate is increased. The half part is naturally larger than the lower half part. On the other hand, when the intake valve 16 is opened, as shown in FIG. 8, the component a of the flow that increases the tumble flows Fm and Fa and the tumble flow F.
There is a flow component b that suppresses m and Fa. Therefore, in the downstream of the intake port portions 19 and 20, the flow rate in the upper half portion is larger than that in the lower half portion, so that the tumble flows Fm and Fa can be made stronger. Moreover, since the flow component a is in the same direction as the tumble flows Fm and Fa, the flow resistance to the flow component a is extremely small, and the flow rate as a whole can be greatly increased.
【0033】また、図7,図8に示したように、吸気ポ
ート18内には、その略全長にわたって隔壁35が設け
られている。そして、この隔壁35は、左右の吸気ポー
ト部19,20内を左右方向に2分するように設けられ
ており、これにより、吸気ポート部19,20に流入し
た吸気流は、中央通路33と側方通路44とに分岐する
ことがわかる。Further, as shown in FIGS. 7 and 8, a partition wall 35 is provided in the intake port 18 over substantially the entire length thereof. The partition wall 35 is provided so as to divide the inside of the left and right intake port portions 19 and 20 into two parts in the left and right direction, whereby the intake flow that has flowed into the intake port portions 19 and 20 is discharged to the central passage 33. It can be seen that it branches into the side passage 44.
【0034】つまり、図14に示したように、吸気ポー
ト18は、最上流側であるシリンダヘッド6の端面6A
近傍では一つの吸気通路として形成され、この直後に隔
壁35により中央通路33と側方通路34とに分岐す
る。そして、図15,16に示したように、吸気ポート
18の中央部付近で中央通路33が更に二分される。そ
の結果、吸気流は、吸気弁16の開放時に、4本に分岐
した状態で燃焼室15に流入する。That is, as shown in FIG. 14, the intake port 18 has the end face 6A of the cylinder head 6 which is the most upstream side.
In the vicinity, it is formed as one intake passage, and immediately thereafter, it is branched by the partition wall 35 into the central passage 33 and the side passage 34. Then, as shown in FIGS. 15 and 16, the central passage 33 is further divided into two near the central portion of the intake port 18. As a result, the intake flow flows into the combustion chamber 15 in a state of being branched into four when the intake valve 16 is opened.
【0035】吸気ポート18について、図7,図8を参
照して、更に詳細に説明する。図7に示したように、吸
気ポート18は、吸気流に方向付けをして燃焼室15内
にタンブル流Fm,Faを生成させるため、略ストレー
トな形状となっている。他方、シリンダヘッド6の構造
上、吸気弁16により開閉される吸気開口の軸線と吸気
流との方向とを一致させることはできない。このため、
直線部53における実質流通断面積は、吸気通路中で最
も小さくなり、特に、吸気ポート部19,20の下流側
端部付近では、バルブステム16b,ステムガイド26
および隔壁35の存在により、実質流通断面積の減少が
甚だしい。The intake port 18 will be described in more detail with reference to FIGS. 7 and 8. As shown in FIG. 7, the intake port 18 has a substantially straight shape in order to direct the intake flow to generate the tumble flows Fm and Fa in the combustion chamber 15. On the other hand, due to the structure of the cylinder head 6, the axis of the intake opening opened / closed by the intake valve 16 and the direction of the intake flow cannot match. For this reason,
The substantial flow cross-sectional area in the straight line portion 53 is the smallest in the intake passage, and particularly near the downstream end of the intake port portions 19 and 20, the valve stem 16b and the stem guide 26 are provided.
The presence of the partition walls 35 significantly reduces the substantial cross-sectional area of flow.
【0036】このため、吸気ポート部19,20の下流
側には、図8にクロスハッチングで示した膨らみ55,
56が、その内外に形成されている。これにより、直線
部53での実質流通断面積の減少が防止され、十分な流
量が確保されるようになっている。しかも、膨らみ5
5,56は、図18(図7中のXVIII −XVIII 断面図)
に示したように、各吸気ポート部19,20の主に上半
部に設けられているため、上半部の流量を更に増加さ
せ、より強いタンブル流Fm,Faを生成させることに
なる。Therefore, on the downstream side of the intake port portions 19 and 20, the bulge 55, which is shown by cross hatching in FIG.
56 are formed on the inside and outside thereof. As a result, a reduction in the substantial flow cross-sectional area in the straight portion 53 is prevented, and a sufficient flow rate is secured. Moreover, the bulge 5
5 and 56 are shown in FIG. 18 (XVIII-XVIII sectional view in FIG. 7)
As shown in FIG. 3, since the intake ports 19 and 20 are mainly provided in the upper half, the flow rate in the upper half is further increased, and stronger tumble flows Fm and Fa are generated.
【0037】本実施例のエンジン1は、上述したように
構成されているため、吸入行程において各吸気ポート部
19、20から負圧吸引された吸気流は、燃焼室15内
で、図2,図17に示したように、混合気のタンブル流
Fmと空気のタンブル流Faとを層状に形成する。次い
で、圧縮行程に移行しても、層状のタンブル流Fm,F
aが存在するが、ピストン9の上昇動にしたがって、タ
ンブル流Fm,Faは次第に崩れ始める。しかしなが
ら、この時点でも、点火プラグ30の周囲には比較的リ
ッチな混合気が存在しているため、良好な着火および燃
焼が行われるのである。尚、以後の燃焼行程および排気
行程は通常のエンジンと全く同一である。Since the engine 1 of the present embodiment is constructed as described above, the intake flow sucked at the negative pressure from the intake port portions 19 and 20 in the intake stroke is shown in FIG. As shown in FIG. 17, a tumble flow Fm of air-fuel mixture and a tumble flow Fa of air are formed in layers. Then, even when the compression stroke is entered, the layered tumble flows Fm, F
Although there is a, the tumble flows Fm and Fa gradually start to collapse as the piston 9 moves upward. However, even at this time, since a relatively rich air-fuel mixture exists around the spark plug 30, good ignition and combustion are performed. The subsequent combustion stroke and exhaust stroke are exactly the same as those of a normal engine.
【0038】このように、本実施例のエンジン1では、
強いタンブル流Fm,Faにより点火プラグ30近傍に
リッチな混合気を供給することにより、全体として希薄
な混合気であっても良好な着火が得られるようになり、
有害排出ガス成分の減少と燃費の向上とを両立させるこ
とが可能となった。また、図6に示したように、ピスト
ン9上面の隆起部44に形成されたバルブリセス45が
燃焼室15の天井面と協動して発生させるスキッシュS
Fは、混合気に細かな乱れを生じさせて着火後の燃焼速
度を上昇させるため、エンジン1の熱効率が向上する。
尚、このスキッシュSFは、強過ぎると火焔核の成長を
阻害して逆効果となるため、バルブリセス45と燃焼室
15の天井面との間隔は、適宜調整されたものであるこ
とが重要である。また、バルブリセス45は、ピストン
9が上死点に達したときに、吸気バルブ16がバルブオ
ーバラップにより開いても、ピストン9と吸気バルブ1
6との干渉を避けるように構成されている。したがっ
て、ピストン9の上死点位置をより上昇させることによ
り、圧縮比を高めて熱効率を向上させることができる。As described above, in the engine 1 of this embodiment,
By supplying the rich air-fuel mixture in the vicinity of the spark plug 30 by the strong tumble flows Fm, Fa, good ignition can be obtained even with a lean air-fuel mixture as a whole.
It has become possible to reduce both harmful exhaust gas components and improve fuel efficiency. Further, as shown in FIG. 6, the squish S generated by the valve recess 45 formed in the raised portion 44 on the upper surface of the piston 9 in cooperation with the ceiling surface of the combustion chamber 15.
Since F causes minute turbulence in the air-fuel mixture to increase the combustion speed after ignition, the thermal efficiency of the engine 1 is improved.
If this squish SF is too strong, it inhibits the growth of flame kernels and has the opposite effect. Therefore, it is important that the distance between the valve recess 45 and the ceiling surface of the combustion chamber 15 is appropriately adjusted. . Further, the valve recess 45 is configured such that when the piston 9 reaches the top dead center, even if the intake valve 16 opens due to valve overlap, the piston 9 and the intake valve 1 are
It is configured so as to avoid interference with 6. Therefore, by further increasing the top dead center position of the piston 9, the compression ratio can be increased and the thermal efficiency can be improved.
【0039】さて、図19のグラフに示したように、吸
気ポート部19、20に隔壁35を設けて層状化を促進
することにより、より希薄な混合気でエンジン1を運転
することができる。ここで、図中の横軸は空燃比(A/
F)であり、縦軸はNOX 排出量およびPi(図示平均
有効圧)変動率である。また、線aおよび線cは、吸気
ポート部19、20に隔壁35を設けたエンジン1の特
性を示し、線bおよび線dは、隔壁35を備えない通常
のタンブル流の吸気ポート部を備えたエンジンの特性を
示している。また、線a,線bはNOX 排出に関し、線
c,線dはPi変動率に関している。As shown in the graph of FIG. 19, the partition wall 35 is provided in the intake port portions 19 and 20 to promote stratification, so that the engine 1 can be operated with a leaner air-fuel mixture. Here, the horizontal axis in the figure is the air-fuel ratio (A /
F), and the vertical axis is the NO x emission amount and the Pi (illustrated average effective pressure) fluctuation rate. Lines a and c show the characteristics of the engine 1 in which the partition walls 35 are provided in the intake port portions 19 and 20, and lines b and d are provided with a normal tumble flow intake port portion without the partition wall 35. It shows the characteristics of the engine. Lines a and b relate to NO x emission, and lines c and d relate to Pi fluctuation rate.
【0040】図19に示したように、隔壁35を設けた
エンジン1(線a参照)では、通常のタンブル流を用い
たエンジン(線b参照)よりも、A/Fの値がリーン側
でNOX 排出量がピークとなる。また、このNOX 排出
量のピーク値自体も低減することが可能である。つま
り、燃焼室15内のタンブル流Fm,Faの層状化が促
進されることにより、従来のエンジンよりもNOX 排出
量がピークとなるA/Fの値がリーン側に移動するので
ある。As shown in FIG. 19, in the engine 1 provided with the partition wall 35 (see line a), the A / F value is leaner than in the engine using the normal tumble flow (see line b). NO x emissions peak. Further, it is possible to reduce the peak value of the NO X emission amount itself. That is, the stratification of the tumble flows Fm and Fa in the combustion chamber 15 is promoted, so that the A / F value at which the NO x emission amount peaks compared to the conventional engine moves to the lean side.
【0041】また、線cと線dとは、A/FとPi変動
率との関係を示したものである。ここで、Pi変動率と
は機関の燃焼安定性を判断する目安となるもので、Pi
変動率が大きくなると、エンジンの燃焼が安定せず、ト
ルク変動を伴った不快な運転状態となる。尚、図中の基
準線eは、一般に、不快感のない状態で運転できる燃焼
安定限界のPi変動率である。Lines c and d show the relationship between A / F and Pi fluctuation rate. Here, the Pi fluctuation rate is a criterion for judging the combustion stability of the engine, and Pi
If the fluctuation rate becomes large, the combustion of the engine will not be stable, resulting in an unpleasant operating state accompanied by torque fluctuations. The reference line e in the figure is generally the Pi fluctuation rate of the combustion stability limit at which operation can be performed without discomfort.
【0042】図19に示したように、気筒内での安定し
た燃焼状態が得られるPi変動率の限界値に対して、隔
壁35を設けたエンジン1(線c参照)では、通常のタ
ンブル流を用いたエンジン(線d参照)よりも、更にリ
ーン側のA/Fで運転可能であり、また、このときのN
OX 排出量も大幅に低減させることができる。つまり、
よりリーンなA/Fでも安定した燃焼状態を得ることが
でき、燃焼安定限界のA/Fを向上させることを示して
いる。As shown in FIG. 19, in the engine 1 (see the line c) provided with the partition wall 35, the normal tumble flow is obtained with respect to the limit value of the Pi fluctuation rate at which the stable combustion state in the cylinder is obtained. It is possible to operate with an A / F that is leaner than the engine that uses the engine (see line d).
O X emissions can be greatly reduced. That is,
This shows that a stable combustion state can be obtained even with a leaner A / F, and the A / F at the combustion stability limit is improved.
【0043】したがって、本構造により極めて低燃費で
あって、かつNOX を殆ど排出しないエンジンを実現す
ることができる。更に、隔壁35の厚みtがバルブステ
ム16bの径dよりも小さく、かつ隔壁35の中心線と
バルブステム16bの軸心とが一致しているため、隔壁
35の中央通路33側の壁面は、バルブステム16bの
中央通路33側の壁面より側方通路34側に偏倚される
ことになる。そのため、中央通路33内の隔壁35に沿
う混合気流の内の燃料粒子は、バルブステム16bの内
側表面に案内されながら、点火プラグ30の方向に向け
られて、点火プラグ30近傍に集中し、着火が良好に行
われてリーン限界を更に高めることができる。Therefore, with this structure, it is possible to realize an engine which has extremely low fuel consumption and emits almost no NO x . Furthermore, since the thickness t of the partition wall 35 is smaller than the diameter d of the valve stem 16b and the center line of the partition wall 35 and the axis of the valve stem 16b are aligned, the wall surface of the partition wall 35 on the side of the central passage 33 is The wall surface of the valve stem 16b on the side of the central passage 33 is biased toward the side passage 34 side. Therefore, the fuel particles in the mixed air flow along the partition wall 35 in the central passage 33 are directed toward the spark plug 30 while being guided to the inner surface of the valve stem 16b, and are concentrated in the vicinity of the spark plug 30 to ignite. Is performed well, and the lean limit can be further increased.
【0044】特に、本実施例においては、図9,図19
に示したように、吸気ポート部19、20の下流側が略
逆三角形断面に形成され、上半部の断面積が大きく形成
されているため、燃焼室15内に強いタンブル流が生成
されると共に、エンジン全開時の流量係数を確保するこ
とができる。更に、本実施例においては、吸気ポート部
19、20において最も実質流通断面積が小さくなる直
線部53に膨らみ55,56を設けると共に、バルブス
テム16bの下流側には流通抵抗となる隔壁を設けない
ようにしたため、上述した強いタンブル流の生成とエン
ジン全開時の流量係数の確保とを更に効果的にすること
ができる。Particularly, in this embodiment, FIG. 9 and FIG.
As shown in FIG. 5, the downstream side of the intake port portions 19 and 20 is formed in a substantially inverted triangular cross section, and the cross-sectional area of the upper half portion is large, so that a strong tumble flow is generated in the combustion chamber 15. It is possible to secure the flow coefficient when the engine is fully opened. Further, in this embodiment, the bulges 55 and 56 are provided in the straight line portion 53 having the smallest substantial flow cross-sectional area in the intake port portions 19 and 20, and the partition wall serving as the flow resistance is provided on the downstream side of the valve stem 16b. Since it is not provided, it is possible to further effectively generate the above-described strong tumble flow and secure the flow coefficient when the engine is fully opened.
【0045】また、吸気ポート部19、20におけるバ
ルブステム16bの下流側に隔壁を設けない構成には、
以下に述べる通り、製造上にも大きな利点がある。すな
わち、もしバルブステム16bの下流側にも隔壁を設け
た場合、隔壁のバルブステム16bに対応する部分を鋳
造後にドリリングする必要が生じるが、肉厚が薄いため
にドリリング時に隔壁が割れる虞がある。また、吸気ポ
ート部19、20内のバルブステム16bの下流側に片
持ちの隔壁が存在することになるため、強度上も好まし
くないという不具合も生じる。しかし、本実施例では上
述した通りバルブステム16bの下流側に隔壁が存在し
ないため、このような不具合を一切避けることができ
る。しかも、バルブステム16bの下流側に隔壁を存在
させなくても、層状化には殆ど影響がないことも確認さ
れており、製造上大きな利点を提供することができる。Further, in the construction in which the partition wall is not provided on the downstream side of the valve stem 16b in the intake port portions 19 and 20,
As described below, there are great advantages in manufacturing. That is, if a partition wall is provided also on the downstream side of the valve stem 16b, a portion of the partition wall corresponding to the valve stem 16b needs to be drilled after casting, but since the wall thickness is thin, the partition wall may crack during drilling. . Further, since a cantilevered partition wall exists on the downstream side of the valve stem 16b in the intake port portions 19 and 20, there is also a problem that the strength is not preferable. However, in this embodiment, since there is no partition wall on the downstream side of the valve stem 16b as described above, such a problem can be avoided at all. Moreover, it has been confirmed that even if the partition wall does not exist on the downstream side of the valve stem 16b, the stratification is hardly affected, and a great advantage can be provided in manufacturing.
【0046】ここで、図20はポート断面積と平均タン
ブル比(タンブル流の回転速度/エンジン回転速度)お
よび平均流量係数(全体としての流量)との関係を示す
グラフである。ここで、線aはポート断面積と平均タン
ブル比との関係を示し、線bはポート断面積と平均流量
係数との関係を示すものであり、○印と□印とはそれぞ
れ通常のタンブル流の吸気ポート部を備えたエンジンの
平均タンブル比と平均流量係数とを示し、●印と◆印と
はそれぞれ上半部を十分に大きくした吸気ポート部1
9、20を備えたエンジン1の平均タンブル比と平均流
量係数とを示してある。このグラフに示されたように、
吸気ポート部19、20の上半部を大きくして、ポート
断面積を確保することにより、平均タンブル比と平均流
量係数とを共に向上させることができる。Here, FIG. 20 is a graph showing the relationship between the port cross-sectional area, the average tumble ratio (rotational speed of tumble flow / engine rotational speed), and the average flow coefficient (total flow rate). Here, the line a shows the relationship between the port cross-sectional area and the average tumble ratio, and the line b shows the relationship between the port cross-sectional area and the average flow rate coefficient. Shows the average tumble ratio and the average flow coefficient of the engine equipped with the intake port section, and the ● and ◆ marks are the intake port section 1 with the upper half being sufficiently large, respectively.
The average tumble ratio and the average flow coefficient of the engine 1 with 9, 20 are shown. As shown in this graph,
By enlarging the upper half portions of the intake port portions 19 and 20 to secure the port cross-sectional area, both the average tumble ratio and the average flow coefficient can be improved.
【0047】これにより、タンブル比と流量係数との関
係は、図21のグラフに示したようになる。このグラフ
において、△印は従来のタンブル流を用いたエンジン,
☆印は隔壁35を設けてはいるものの、この隔壁35に
より吸気ポート部19、20の断面積が減少しているエ
ンジン,★印は隔壁35と膨らみ55,56とを設けた
本実施例のエンジン1を示している。このグラフに示さ
れたように、吸気ポート部19、20に隔壁35を設け
るだけでは、吸気流の層状化を促進しても流量係数が低
くなり、全開性能が低下してしまう不具合がある。ここ
で、★印に示すように、吸気ポート部19、20の上半
部を十分に大きくすることにより、タンブル比と流量係
数とを共に向上させることができる。このようにして、
隔壁35による吸気ポート部19、20の断面積の減少
を補うことで、強いタンブル流の生成とエンジン全開時
の流量係数の確保とが可能になるのである。As a result, the relationship between the tumble ratio and the flow coefficient is as shown in the graph of FIG. In this graph, the triangles indicate the engine using the conventional tumble flow,
The mark * indicates an engine in which the partition wall 35 is provided, but the partition wall 35 reduces the cross-sectional area of the intake ports 19, 20, and the mark * indicates the partition wall 35 and bulges 55, 56 of this embodiment. The engine 1 is shown. As shown in this graph, only by providing the partition walls 35 in the intake port portions 19 and 20, there is a problem that the flow coefficient becomes low even if the stratification of the intake flow is promoted, and the full-open performance deteriorates. Here, as shown by the asterisk, both the tumble ratio and the flow coefficient can be improved by making the upper half portions of the intake port portions 19 and 20 sufficiently large. In this way,
By compensating for the decrease in the cross-sectional area of the intake port portions 19 and 20 due to the partition wall 35, it becomes possible to generate a strong tumble flow and to secure the flow coefficient at the time of full opening of the engine.
【0048】また、図22はエンジンのトルクおよび出
力を示すグラフであって、図中線aおよび線cは本実施
例のエンジン1の特性を示し、線bおよび線dは従来の
吸気ポート構造を備えたエンジンの特性を示している。
先ず、線aおよび線bはエンジンの回転速度とトルクと
の関係を示しているが、双方には殆ど差がなく、本実施
例のエンジン1が従来よりも希薄な混合気で運転されて
も従来のエンジンと同等のトルクを実現していることが
わかる。また、線cおよび線dはエンジンの回転速度と
出力との関係を示しているが、こちらも双方に殆ど差が
なく、本実施例のエンジン1が従来よりも希薄な混合気
で運転されても従来のエンジンと同等の出力を実現して
いることがわかる。このように、本実施例のエンジン1
では、吸気ポート部19、20のタンブル比および流量
係数を大きくすることにより、従来のエンジンと同等の
トルクおよび出力を実現することができた。FIG. 22 is a graph showing the torque and output of the engine. Lines a and c in the figure show the characteristics of the engine 1 of this embodiment, and lines b and d show the conventional intake port structure. It shows the characteristics of the engine with.
First, the lines a and b show the relationship between the engine rotation speed and the torque, but there is almost no difference between the two, and even if the engine 1 of this embodiment is operated with a leaner mixture than before. It can be seen that the torque equivalent to that of the conventional engine is realized. Lines c and d show the relationship between the engine speed and the output, but there is almost no difference between the two, and the engine 1 of this embodiment is operated with a leaner air-fuel mixture than before. It can be seen that also achieves the same output as the conventional engine. Thus, the engine 1 of the present embodiment
Then, by increasing the tumble ratio and the flow coefficient of the intake port portions 19 and 20, it was possible to realize torque and output equivalent to those of the conventional engine.
【0049】上述したように、本実施例のエンジン1で
は、吸気ポート部19、20に隔壁35を設け、更に、
その下流側の直線部53に膨らみ55,56を形成して
上半部を十分に大きくすることにより、トルクおよび出
力を共に低下させることなく、従来のエンジンよりも希
薄な混合気で安定した燃焼を保つことができた。その結
果、NOX の低減と燃費の向上とを共に高いレベルで達
成することが可能となった。As described above, in the engine 1 of this embodiment, the partition walls 35 are provided in the intake port portions 19 and 20, and further,
By forming bulges 55 and 56 in the straight line portion 53 on the downstream side and sufficiently increasing the upper half portion, stable combustion can be performed with a leaner air-fuel mixture than a conventional engine without reducing both torque and output. Could be kept. As a result, it has become possible to achieve both high levels of reduction of NO X and improvement of fuel efficiency.
【0050】次に、ピストンに関する変形例を図23,
図24(図23中のXXIV矢視図),図25(図23中の
XXV 矢視図)を用いて説明する。これらの図に示したよ
うに、この変形例では、ピストン9の頂面40に、排気
側から吸気側に向けて、左右一対の湾曲部41,42が
形成されている。両湾曲部41,42は、吸気側に向け
て滑らかに上昇し、ピストン9の基準平面43から隆起
した隆起部44を形成している。したがって、タンブル
流Fm,Faは、両湾曲部41,42および隆起部44
に助長されると共に、層状化を保ったままピストン9の
頂面40からシリンダボアシリンダボア12aの吸気側
内壁面に案内される。尚、隆起部44は、その背面が吸
気バルブ16のためのバルブリセス45を形成する一
方、図24に示したように、圧縮行程の上死点近傍で
は、燃焼室15の天井面(吸気側斜面13)と協動し
て、タンブル流Fm,Faを乱すスキッシュSFを発生
させる。Next, a modification of the piston is shown in FIG.
FIG. 24 (a view on arrow XXIV in FIG. 23), FIG. 25 (in FIG. 23)
XXV arrow view). As shown in these figures, in this modification, a pair of left and right curved portions 41, 42 are formed on the top surface 40 of the piston 9 from the exhaust side toward the intake side. Both the curved portions 41, 42 smoothly rise toward the intake side and form a raised portion 44 raised from the reference plane 43 of the piston 9. Therefore, the tumble flows Fm and Fa are generated by the curved portions 41 and 42 and the raised portion 44.
While being stratified, the piston 9 is guided from the top surface 40 of the piston 9 to the intake bore inner wall surface of the cylinder bore 12a. The rear surface of the raised portion 44 forms a valve recess 45 for the intake valve 16, while, as shown in FIG. 24, in the vicinity of the top dead center of the compression stroke, the ceiling surface of the combustion chamber 15 (the intake side sloped surface). The squish SF that disturbs the tumble flows Fm and Fa is generated in cooperation with 13).
【0051】一方、シリンダ軸線LCを含んで仮想平面
FCに直交する仮想平面FD(図5中に二点鎖線で示
す)を設定した場合、両湾曲部41,42間には、この
仮想平面FDに沿って、センタリブ46が形成されてい
る。センタリブ46は、排気側から吸気側に向けて所定
の角度で拡開し、タンブル流Fm,Faを左右に振り分
ける。また、センタリブ46は、両湾曲部41,42と
バルブリセス45とにより規定された、三角形状の上端
平面部47を有している。上端平面部47にはシリンダ
軸線LCが貫通しており、図24,図25に示したよう
に、上死点近傍で上端平面部47と点火プラグ30とが
対峙するようになっている。On the other hand, when a virtual plane FD (indicated by a chain double-dashed line in FIG. 5) including the cylinder axis LC and orthogonal to the virtual plane FC is set, this virtual plane FD is formed between the curved portions 41 and 42. A center rib 46 is formed along the. The center rib 46 expands from the exhaust side toward the intake side at a predetermined angle, and distributes the tumble flows Fm and Fa to the left and right. Further, the center rib 46 has a triangular upper end flat surface portion 47 defined by the curved portions 41 and 42 and the valve recess 45. The cylinder axis LC penetrates the upper end flat portion 47, and the upper end flat portion 47 and the ignition plug 30 face each other near the top dead center as shown in FIGS. 24 and 25.
【0052】この変形例のエンジン1では、吸入行程に
おいて各吸気ポート部19、20から負圧吸引された吸
気流は、燃焼室15内で、図2に示したように、混合気
のタンブル流Fmと空気のタンブル流Faとを層状に形
成する。次いで、圧縮行程に移行しても、層状のタンブ
ル流Fm,Faが存在するが、ピストン9の上昇動にし
たがって、タンブル流Fm,Faは次第に崩れ始める。
そして、ピストン9が圧縮上死点近傍に至ると、その頂
面40に形成されたセンタリブ46により、両タンブル
流Fm,Faは左右に振り分けられ、点火プラグ30の
周囲には大きな流れがなくなる。更に、点火時において
は、図24,図25に示したように、センタリブ46の
上端平面部47が点火プラグ30と対峙することも相俟
って、着火を乱す流れは点火プラグ30の近傍に殆ど存
在しなくなる。尚、この時点でも、点火プラグ30の周
囲にはリッチな混合気が存在しているため、良好な着火
および燃焼が行われる。尚、以後の燃焼行程および排気
行程は通常のエンジンと全く同一である。In the engine 1 of this modified example, the intake flow sucked by the negative pressure from the intake port portions 19 and 20 in the intake stroke is the tumble flow of the air-fuel mixture in the combustion chamber 15 as shown in FIG. Fm and the tumble flow Fa of air are formed in layers. Next, although the stratified tumble flows Fm and Fa are present even after shifting to the compression stroke, the tumble flows Fm and Fa start to gradually collapse as the piston 9 moves upward.
Then, when the piston 9 reaches the vicinity of the compression top dead center, both tumble flows Fm and Fa are distributed to the left and right by the center rib 46 formed on the top surface 40 thereof, and a large flow does not occur around the ignition plug 30. Further, at the time of ignition, as shown in FIGS. 24 and 25, the upper end flat portion 47 of the center rib 46 faces the ignition plug 30, and the flow that disturbs the ignition flows near the ignition plug 30. It almost disappears. Even at this point in time, since the rich air-fuel mixture exists around the spark plug 30, good ignition and combustion are performed. The subsequent combustion stroke and exhaust stroke are exactly the same as those of a normal engine.
【0053】このように、変形例のエンジン1では、強
いタンブル流Fm,Faにより点火プラグ30近傍にリ
ッチな混合気を供給すると共に、ピストン9に形成した
センタリブ46により、点火時における点火プラグ30
近傍の流れを抑制するようにしたため、全体として希薄
な混合気であっても良好な着火が得られるようになり、
有害排出ガス成分の減少と燃費の向上とを両立させるこ
とが可能となった。As described above, in the engine 1 of the modified example, the rich tumble flow Fm, Fa supplies a rich air-fuel mixture in the vicinity of the ignition plug 30, and the center rib 46 formed on the piston 9 causes the ignition plug 30 to ignite.
Since the flow in the vicinity is suppressed, good ignition can be obtained even with a lean mixture as a whole.
It has become possible to reduce both harmful exhaust gas components and improve fuel efficiency.
【0054】以上で具体的実施例の説明を終えるが、本
発明の態様はこの実施例に限られるものではない。例え
ば、上記実施例では湾曲部における断面形状を台形や三
角形としたが、曲げ外半部と内半部との断面形状を半円
形あるいは矩形として、それぞれ断面積を変えるように
してもよいし、湾曲部も2か所に限られるものではな
い。また、本発明を、吸気2弁,排気1弁の3バルブエ
ンジン等に適用してもよいし、吸気ポート内に隔壁を具
えないものに適用してもよい。Although the description of the specific embodiment has been completed, the embodiment of the present invention is not limited to this embodiment. For example, in the above embodiment, the cross-sectional shape of the curved portion is trapezoidal or triangular, but the cross-sectional shape of the bent outer half portion and the inner half portion may be semicircular or rectangular, and the cross-sectional area may be changed. The curved portion is not limited to two places. Further, the present invention may be applied to a three-valve engine having two intake valves and one exhaust valve, or may be applied to one having no partition wall in the intake port.
【0055】[0055]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
請求項1の内燃機関によれば、湾曲部における曲げ外半
部の断面積を曲げ内半部の断面積よりも大きく設定した
ため、遠心力により曲げ外半部に寄った吸気主流が円滑
に流通する。したがって、流量係数の低下が防止され、
強力なタンブル流が生成されるようになり、希薄燃焼限
界が向上し、有害排出ガス成分の低減や燃費の向上等が
実現される。As described above in detail, according to the internal combustion engine of claim 1 of the present invention, the cross-sectional area of the bending outer half portion of the bending portion is set larger than that of the bending inner half portion. By the centrifugal force, the main intake air near the outer half of the bend flows smoothly. Therefore, the reduction of the flow coefficient is prevented,
A strong tumble flow is generated, the lean burn limit is improved, and harmful exhaust gas components are reduced and fuel consumption is improved.
【0056】また、請求項2の内燃機関によれば、複数
の湾曲部の下流に燃焼室に連通する直線部が連続したも
のにおいて、湾曲部の外半部に連続する直線部の一半部
の断面積を湾曲部の内半部に連続する他半部の断面積よ
り大きくしたため、複数の湾曲部のそれぞれ外半部を流
通した吸気主流が、直線部においても円滑に流通して燃
焼室に流入し、より強力なタンブル流が生成されるよう
になる。According to the internal combustion engine of the second aspect, in the case where the straight line portion communicating with the combustion chamber is continuous downstream of the plurality of curved portions, one half of the straight line portion continuous with the outer half portion of the curved portion is provided. Since the cross-sectional area was made larger than the cross-sectional area of the other half continuous with the inner half of the curved part, the main intake air flowing through the outer half of each of the multiple curved parts smoothly flows into the combustion chamber even in the straight part. Inflow, and a stronger tumble flow is generated.
【0057】また、請求項3の内燃機関によれば、下流
側の湾曲部と直線部との境界を吸気ポート内に位置させ
たため、V型エンジンのように吸気マニホールド用のス
ペースが少ないものに対しても、無理なく湾曲部を設け
ることができ、設計の自由度が向上する。また、請求項
4の内燃機関によれば、V型エンジンにおいて、Vバン
クを略二等分する仮想平面に沿って上流側の湾曲部を形
成したため、吸気通路の形状を両バンクで対称とするこ
とが可能となり、吸気のアンバランスに起因する不具合
が生じなくなる。Further, according to the internal combustion engine of the third aspect, since the boundary between the curved portion and the straight portion on the downstream side is located in the intake port, the space for the intake manifold is small like the V-type engine. On the other hand, the curved portion can be provided without difficulty, and the degree of freedom in design is improved. Further, according to the internal combustion engine of the fourth aspect, in the V-type engine, the curved portion on the upstream side is formed along the virtual plane that divides the V bank into two substantially equal parts, so that the shape of the intake passage is symmetrical in both banks. This makes it possible to prevent problems due to intake imbalance.
【図1】本発明を採用したV型エンジンの後面図であ
る。FIG. 1 is a rear view of a V-type engine adopting the present invention.
【図2】図1中のII部拡大斜視図である。FIG. 2 is an enlarged perspective view of a II part in FIG.
【図3】図2中のIII 矢視図である。FIG. 3 is a view on arrow III in FIG.
【図4】図2中のIV矢視図である。FIG. 4 is a view on arrow IV in FIG.
【図5】ピストンの斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of a piston.
【図6】ピストンの縦断面図である。FIG. 6 is a vertical sectional view of a piston.
【図7】吸気ポートの縦断面図である。FIG. 7 is a vertical sectional view of an intake port.
【図8】吸気ポートの平面図である。FIG. 8 is a plan view of an intake port.
【図9】図3中のIX−IX断面図である。9 is a sectional view taken along line IX-IX in FIG.
【図10】図3中のX−X断面図である。10 is a sectional view taken along line XX in FIG.
【図11】図3中のXI−XI断面図である。11 is a sectional view taken along line XI-XI in FIG.
【図12】図3中のXII −XII 断面図である。12 is a sectional view taken along line XII-XII in FIG.
【図13】図3中のXIII−XIII断面図である。13 is a sectional view taken along line XIII-XIII in FIG.
【図14】図3中のXIV −XIV 断面図である。14 is a sectional view taken along line XIV-XIV in FIG.
【図15】図3中のXV−XV断面図である。15 is a sectional view taken along line XV-XV in FIG.
【図16】図3中のXVI −XVI 断面図である。16 is a sectional view taken along line XVI-XVI in FIG.
【図17】実施例のタンブル流生成作用を示す説明図で
ある。FIG. 17 is an explanatory diagram showing a tumble flow generating action of the embodiment.
【図18】図8中のXVIII −XVIII 断面図である。18 is a sectional view taken along line XVIII-XVIII in FIG.
【図19】実施例の吸気ポート構造の効果を示すグラフ
である。FIG. 19 is a graph showing the effect of the intake port structure of the example.
【図20】実施例の吸気ポート構造の効果を示すグラフ
である。FIG. 20 is a graph showing the effect of the intake port structure of the example.
【図21】実施例の吸気ポート構造の効果を示すグラフ
である。FIG. 21 is a graph showing the effect of the intake port structure of the example.
【図22】実施例の吸気ポート構造の効果を示すグラフ
である。FIG. 22 is a graph showing the effect of the intake port structure of the example.
【図23】変形例のピストンを示す斜視図である。FIG. 23 is a perspective view showing a piston of a modified example.
【図24】図23中のXXIV矢視図である。FIG. 24 is a view on arrow XXIV in FIG. 23.
【図25】図23中のXXV 矢視図である。FIG. 25 is a view taken along the line XXV in FIG.
【図26】従来の層状燃焼内燃機関を示す模式的斜視図
である。FIG. 26 is a schematic perspective view showing a conventional stratified combustion internal combustion engine.
【図27】従来の層状燃焼内燃機関を示す模式的断面図
である。FIG. 27 is a schematic sectional view showing a conventional stratified combustion internal combustion engine.
1 エンジン本体 2 吸気マニホールド 3 吸気マニホールドの左ブランチ 6 シリンダヘッド 8 吸気管 9 ピストン 12 シリンダボア 13 吸気側斜面 14 排気側斜面 15 燃焼室 16 吸気バルブ 16b バルブステム 17 排気バルブ 18 吸気ポート 19,20 吸気ポート部 22 排気ポート 30 点火プラグ 31 燃料噴射弁 33 中央通路 34 側方通路 35 隔壁 40 ピストンの頂面 41,42 湾曲部 44 隆起部 45 バルブリセス 46 センタリブ 47 上端平面部 51 上流湾曲部 52 下流湾曲部 53 直線部 55,56 膨らみ 1 Engine Body 2 Intake Manifold 3 Left Branch of Intake Manifold 6 Cylinder Head 8 Intake Pipe 9 Piston 12 Cylinder Bore 13 Intake Side Slope 14 Exhaust Side Slope 15 Combustion Chamber 16 Intake Valve 16b Valve Stem 17 Exhaust Valve 18 Intake Port 19, 20 Intake Port Reference numeral 22 Exhaust port 30 Spark plug 31 Fuel injection valve 33 Central passage 34 Side passage 35 Partition wall 40 Piston top surface 41, 42 Curved portion 44 Raised portion 45 Valve recess 46 Center rib 47 Upper end flat portion 51 Upstream curved portion 52 Downstream curved portion 53 Straight part 55,56 Swelling
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02M 35/10 101 E 35/104 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display area F02M 35/10 101 E 35/104
Claims (4)
焼内燃機関において、該湾曲部における曲げ外半部の断
面積を曲げ内半部の断面積よりも大きく設定したことを
特徴とする層状燃焼内燃機関。1. A stratified combustion internal combustion engine provided with an intake passage having a curved portion, wherein a cross-sectional area of an outer half of the bend in the curved portion is set larger than a cross-sectional area of an inner half of the bend. Combustion internal combustion engine.
側の湾曲部の下流に連続して燃焼室に略直線的に連通す
る直線部を形成し、更に当該湾曲部の外半部に連続する
当該直線部の一半部の断面積を湾曲部の内半部に連続す
る他半部の断面積より大きく設定したことを特徴とする
請求項1記載の層状燃焼内燃機関。2. A plurality of the curved portions are formed, a straight portion which is connected to the combustion chamber in a substantially straight line is formed downstream of the curved portion on the downstream side, and is further connected to an outer half portion of the curved portion. 2. The layered combustion internal combustion engine according to claim 1, wherein the cross-sectional area of one half of the straight portion is set to be larger than the cross-sectional area of the other half continuous with the inner half of the curved portion.
界を、シリンダヘッドに形成された吸気ポート内に位置
させたことを特徴とする請求項2記載の層状燃焼内燃機
関。3. The stratified combustion internal combustion engine according to claim 2, wherein a boundary between the curved portion on the downstream side and the straight portion is located in an intake port formed in a cylinder head.
り、前記湾曲部の上流側のものを当該Vバンクを略二等
分する仮想平面に沿って形成したことを特徴とする請求
項2または3記載の層状燃焼内燃機関。4. A V type having an intake passage between V banks, wherein the upstream side of the curved portion is formed along an imaginary plane that divides the V bank into approximately two halves. 2. The stratified combustion internal combustion engine according to 2 or 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6144496A JPH0814102A (en) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | Layer burning type internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6144496A JPH0814102A (en) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | Layer burning type internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0814102A true JPH0814102A (en) | 1996-01-16 |
Family
ID=15363707
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6144496A Withdrawn JPH0814102A (en) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | Layer burning type internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0814102A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030031759A (en) * | 2001-10-16 | 2003-04-23 | 김종우 | The engine having equipment of enhancing the in-cylinder flow motion and generating the charge stratification |
FR2871523A1 (en) * | 2004-06-10 | 2005-12-16 | Renault Sas | Intake duct for internal combustion engine, has optimized section in upstream of outlet orifice and comprising general trapezoid form, where profile of section defines passage section for intake gas |
JP2012241531A (en) * | 2011-05-16 | 2012-12-10 | Suzuki Motor Corp | Internal combustion engine |
JP2015098836A (en) * | 2013-11-20 | 2015-05-28 | コベルコ建機株式会社 | Piping member |
JP2017053259A (en) * | 2015-09-08 | 2017-03-16 | トヨタ自動車株式会社 | Internal combustion engine |
JP2018066381A (en) * | 2018-02-05 | 2018-04-26 | トヨタ自動車株式会社 | Internal combustion engine |
-
1994
- 1994-06-27 JP JP6144496A patent/JPH0814102A/en not_active Withdrawn
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030031759A (en) * | 2001-10-16 | 2003-04-23 | 김종우 | The engine having equipment of enhancing the in-cylinder flow motion and generating the charge stratification |
FR2871523A1 (en) * | 2004-06-10 | 2005-12-16 | Renault Sas | Intake duct for internal combustion engine, has optimized section in upstream of outlet orifice and comprising general trapezoid form, where profile of section defines passage section for intake gas |
JP2012241531A (en) * | 2011-05-16 | 2012-12-10 | Suzuki Motor Corp | Internal combustion engine |
JP2015098836A (en) * | 2013-11-20 | 2015-05-28 | コベルコ建機株式会社 | Piping member |
JP2017053259A (en) * | 2015-09-08 | 2017-03-16 | トヨタ自動車株式会社 | Internal combustion engine |
JP2018066381A (en) * | 2018-02-05 | 2018-04-26 | トヨタ自動車株式会社 | Internal combustion engine |
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